Prestijli Lasker Ödülleri Perşembe günü, göz hastalıklarının teşhisinde, hücresel protein yapısını ve bağışıklık sisteminin karmaşıklıklarını tahmin etmede ilerleme kaydeden bilim insanlarına sunuldu. Biyomedikal alanlardaki araştırmacıların yakından takip ettiği ödüller, çoğu zaman Nobel Ödülleri’nin habercisi oluyor.
Lasker-DeBakey Klinik Tıbbi Araştırma Ödülü, optik koherens tomografinin icat edilmesine yardımcı olan, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde elektrik mühendisliği profesörü James G. Fujimoto liderliğindeki üç bilim adamından oluşan bir ekibe verildi.
Teknoloji, makula dejenerasyonu ve diyabetik retinopati gibi hastalıkları önceki yöntemlere göre daha erken tespit ederek körlüğün önüne geçebiliyor. OCT artık oftalmolog muayenehanelerinde yaygın olarak kullanılıyor; burada hastanın hızlı bir tarama için çenesini ve alnını bir alete dayaması yeterli oluyor.
1991 yılında icat edilen bu yöntem, gözün arka kısmında yer alan ve görme açısından kritik öneme sahip bir doku tabakası olan retina hakkında şaşırtıcı miktarda ayrıntı sağlıyor.
“Bir saç telinden çok daha kalın değil ama on iç katmanı var” dedi Dr. Yöntemin icat edilmesine yardımcı olan, Oregon Sağlık ve Bilim Üniversitesi Casey Göz Enstitüsü’nden göz doktoru David Huang.
OCT’den önce, bir göz doktoru, gözbebeğini büyütmek için hastanın gözlerini göz damlalarıyla genişletebilir ve ardından bir büyütücü mercek ve özel ışık kullanarak retinayı inceleyebilir. OCT taraması “retinanın kalınlığını, içindeki sıvı ceplerini ve anormal kan damarı büyümesini ölçebilir” ve henüz semptomlara neden olmayan küçük lezyonları tespit edebilir, Dr. Huang ekledi.
Her yıl dünya çapında yaklaşık 40 milyon OCT muayenesinin yapıldığını tahmin ediyor.
MIT araştırmacısı ve tekniği icat eden ekibin üyesi olan Eric A. Swanson, bugün OCT için kullanılan araçların muazzam ilerlemelere dayandığını belirtti.
Bay Swanson, “Günümüzdeki sistemler bin kat daha hızlı” dedi. “Daha yüksek çözünürlükteler, daha otomatikler, daha yüksek çözünürlükteler.”
OCT testleri genellikle CT taramalarından veya vücudu ayrıntılı olarak inceleyen diğer teknolojilerden çok daha ucuzdur. OCT, arterleri incelemek için kullanıldı; bu, vücudun başka yerlerinde nasıl kullanılabileceğinin bir göstergesi.
Hücresel origami
2020 yılında Londra merkezli yapay zeka laboratuvarı DeepMind, “protein katlanma sorunu” olarak adlandırılan sorunu çözdü. Şirketin CEO’su Demis Hassabis ve araştırma bilimcisi John Jumper tarafından yürütülen çalışma, Albert Lasker Temel Tıbbi Araştırma Ödülü’nü kazandı.
Proteinler, virüsler, bakteriler ve insan vücudu da dahil olmak üzere tüm canlıların hücresel makinelerinde çalışan beygirlerdir. Ne yapıp ne yapamayacaklarını tanımlayan üç boyutlu şekillere dönüşmeden önce kimyasal bileşik zincirleri olarak başlarlar.
Bir proteinin şeklinin belirlenmesi, hastalıklarla mücadelede ve yeni tedavilerin geliştirilmesinde sıklıkla önemlidir. Örneğin bir bakteri, spesifik bir protein üreterek antibiyotiğe direnç gösterebilir. Eğer bilim insanları onun şeklini belirleyebilirlerse bu direncin üstesinden gelebilirler.
Bu görev, laboratuvarda X ışınları, mikroskoplar ve diğer fiziksel araçların kullanıldığı onlarca yıllık kapsamlı deneyleri gerektiriyordu. Daha sonra Dr. Jumper ve diğer DeepMind araştırmacıları, belirli bir proteini oluşturan amino asit zincirini atayabilen ve birkaç dakika içinde şeklini güvenilir bir şekilde tahmin edebilen bir yapay zeka sistemi olan AlphaFold’u kullanıyor.
Bir yıl sonra DeepMind, aracı dünyanın dört bir yanındaki bilim insanlarıyla ücretsiz olarak paylaşarak hastalıkları anlama, yeni ilaçlar geliştirme ve insan vücudunun çeşitli gizemlerini keşfetme çabalarını hemen hızlandırdı. 2022 yılına gelindiğinde laboratuvar, bilim tarafından bilinen neredeyse her protein için tahminler yayınlamıştı; bir milyon türde 200 milyondan fazla protein gözlemlendi.
Bazı bilim insanları, koronavirüsü daha iyi anlamak için bu teknolojiyi kullandı. Diğerleri, virüslerin nasıl mutasyona uğradığını veya proteinlerin vücut tarafından nasıl salgılandığını tahmin etmek için AlphaFold’u kullandı; bunların her ikisi de hastalıkların ve diğer rahatsızlıkların ilerlemesini etkileyebilir.
Son aylarda araştırmacılar, doğada bulunmayan tamamen yeni proteinler yaratmak ve böylece ilaç keşfini hızlandırmak için bu tür teknolojilere yöneldiler. “İnsanların bunu ne kadar farklı ve yaratıcı şekilde kullandığına hayret ediyorum” dedi Dr. Jumper bir röportajda.
Vücudun savunmasını atlatın
Lasker-Koshland Tıp Bilimleri Özel Başarı Ödülü Dr. Hollanda Kanser Enstitüsü’nde biyokimyacı olan Piet Borst, bazı paraziter hastalıkların sinsiliği ve kanser hücrelerinin kemoterapi ilaçlarına direnci hakkındaki keşifleriyle tanınıyor.
400’den fazla makalenin yazarı olan Dr. Borst, Afrika uyku hastalığının nedeni olan tripanozomlar da dahil olmak üzere parazitlerin, bağışıklık sistemi savunmasından saklanmak için yüzey proteinlerini değiştirdiğini keşfetti.
Doğada bu kadar geniş bir yüzey değiştirme repertuarına sahip hiçbir organizma ve hiçbir parazit yoktur” dedi.
Dr. Borst ayrıca bazı kemoterapi ilaçlarının nakil proteinleri tarafından beyinden ve vücuttan nasıl uzak tutulduğunu ve doktorları damar içi yöntemler kullanmaya zorladığını keşfetmesiyle de tanınıyor.
Araştırması o kadar kapsamlıydı ki “kaotikti” dedi.
Son yıllarda Dr. Borst, dezenformasyonun halk sağlığına verdiği zarara dikkat çekti. Başkan Donald J. Trump’ın, yanlışlıkla koronavirüsü durdurabileceğini iddia ettiği etkisiz ilaç ve dezenfektanları kullandığına dikkat çekti.
“Bu, bilimin önemli bir görevidir; yalnızca yeni şeyler bulmak değil, aynı zamanda bulduğumuz gerçeklerin alternatif gerçekler değil, gerçek gerçekler olduğuna kamuoyunu ikna etmek” dedi.
“Toplumumuz giderek karmaşıklaştıkça ve bilim odaklı hale geldikçe, gerçeğin nerede olduğunu ve neyin komplo teorisi, şarlatanlık, alternatif tıp veya sahte bilimi oluşturduğunu belirlemek için kesinlikle bilimsel yönteme bağımlı hale geliyor.”
Lasker-DeBakey Klinik Tıbbi Araştırma Ödülü, optik koherens tomografinin icat edilmesine yardımcı olan, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde elektrik mühendisliği profesörü James G. Fujimoto liderliğindeki üç bilim adamından oluşan bir ekibe verildi.
Teknoloji, makula dejenerasyonu ve diyabetik retinopati gibi hastalıkları önceki yöntemlere göre daha erken tespit ederek körlüğün önüne geçebiliyor. OCT artık oftalmolog muayenehanelerinde yaygın olarak kullanılıyor; burada hastanın hızlı bir tarama için çenesini ve alnını bir alete dayaması yeterli oluyor.
1991 yılında icat edilen bu yöntem, gözün arka kısmında yer alan ve görme açısından kritik öneme sahip bir doku tabakası olan retina hakkında şaşırtıcı miktarda ayrıntı sağlıyor.
“Bir saç telinden çok daha kalın değil ama on iç katmanı var” dedi Dr. Yöntemin icat edilmesine yardımcı olan, Oregon Sağlık ve Bilim Üniversitesi Casey Göz Enstitüsü’nden göz doktoru David Huang.
OCT’den önce, bir göz doktoru, gözbebeğini büyütmek için hastanın gözlerini göz damlalarıyla genişletebilir ve ardından bir büyütücü mercek ve özel ışık kullanarak retinayı inceleyebilir. OCT taraması “retinanın kalınlığını, içindeki sıvı ceplerini ve anormal kan damarı büyümesini ölçebilir” ve henüz semptomlara neden olmayan küçük lezyonları tespit edebilir, Dr. Huang ekledi.
Her yıl dünya çapında yaklaşık 40 milyon OCT muayenesinin yapıldığını tahmin ediyor.
MIT araştırmacısı ve tekniği icat eden ekibin üyesi olan Eric A. Swanson, bugün OCT için kullanılan araçların muazzam ilerlemelere dayandığını belirtti.
Bay Swanson, “Günümüzdeki sistemler bin kat daha hızlı” dedi. “Daha yüksek çözünürlükteler, daha otomatikler, daha yüksek çözünürlükteler.”
OCT testleri genellikle CT taramalarından veya vücudu ayrıntılı olarak inceleyen diğer teknolojilerden çok daha ucuzdur. OCT, arterleri incelemek için kullanıldı; bu, vücudun başka yerlerinde nasıl kullanılabileceğinin bir göstergesi.
Hücresel origami
2020 yılında Londra merkezli yapay zeka laboratuvarı DeepMind, “protein katlanma sorunu” olarak adlandırılan sorunu çözdü. Şirketin CEO’su Demis Hassabis ve araştırma bilimcisi John Jumper tarafından yürütülen çalışma, Albert Lasker Temel Tıbbi Araştırma Ödülü’nü kazandı.
Proteinler, virüsler, bakteriler ve insan vücudu da dahil olmak üzere tüm canlıların hücresel makinelerinde çalışan beygirlerdir. Ne yapıp ne yapamayacaklarını tanımlayan üç boyutlu şekillere dönüşmeden önce kimyasal bileşik zincirleri olarak başlarlar.
Bir proteinin şeklinin belirlenmesi, hastalıklarla mücadelede ve yeni tedavilerin geliştirilmesinde sıklıkla önemlidir. Örneğin bir bakteri, spesifik bir protein üreterek antibiyotiğe direnç gösterebilir. Eğer bilim insanları onun şeklini belirleyebilirlerse bu direncin üstesinden gelebilirler.
Bu görev, laboratuvarda X ışınları, mikroskoplar ve diğer fiziksel araçların kullanıldığı onlarca yıllık kapsamlı deneyleri gerektiriyordu. Daha sonra Dr. Jumper ve diğer DeepMind araştırmacıları, belirli bir proteini oluşturan amino asit zincirini atayabilen ve birkaç dakika içinde şeklini güvenilir bir şekilde tahmin edebilen bir yapay zeka sistemi olan AlphaFold’u kullanıyor.
Bir yıl sonra DeepMind, aracı dünyanın dört bir yanındaki bilim insanlarıyla ücretsiz olarak paylaşarak hastalıkları anlama, yeni ilaçlar geliştirme ve insan vücudunun çeşitli gizemlerini keşfetme çabalarını hemen hızlandırdı. 2022 yılına gelindiğinde laboratuvar, bilim tarafından bilinen neredeyse her protein için tahminler yayınlamıştı; bir milyon türde 200 milyondan fazla protein gözlemlendi.
Bazı bilim insanları, koronavirüsü daha iyi anlamak için bu teknolojiyi kullandı. Diğerleri, virüslerin nasıl mutasyona uğradığını veya proteinlerin vücut tarafından nasıl salgılandığını tahmin etmek için AlphaFold’u kullandı; bunların her ikisi de hastalıkların ve diğer rahatsızlıkların ilerlemesini etkileyebilir.
Son aylarda araştırmacılar, doğada bulunmayan tamamen yeni proteinler yaratmak ve böylece ilaç keşfini hızlandırmak için bu tür teknolojilere yöneldiler. “İnsanların bunu ne kadar farklı ve yaratıcı şekilde kullandığına hayret ediyorum” dedi Dr. Jumper bir röportajda.
Vücudun savunmasını atlatın
Lasker-Koshland Tıp Bilimleri Özel Başarı Ödülü Dr. Hollanda Kanser Enstitüsü’nde biyokimyacı olan Piet Borst, bazı paraziter hastalıkların sinsiliği ve kanser hücrelerinin kemoterapi ilaçlarına direnci hakkındaki keşifleriyle tanınıyor.
400’den fazla makalenin yazarı olan Dr. Borst, Afrika uyku hastalığının nedeni olan tripanozomlar da dahil olmak üzere parazitlerin, bağışıklık sistemi savunmasından saklanmak için yüzey proteinlerini değiştirdiğini keşfetti.
Doğada bu kadar geniş bir yüzey değiştirme repertuarına sahip hiçbir organizma ve hiçbir parazit yoktur” dedi.
Dr. Borst ayrıca bazı kemoterapi ilaçlarının nakil proteinleri tarafından beyinden ve vücuttan nasıl uzak tutulduğunu ve doktorları damar içi yöntemler kullanmaya zorladığını keşfetmesiyle de tanınıyor.
Araştırması o kadar kapsamlıydı ki “kaotikti” dedi.
Son yıllarda Dr. Borst, dezenformasyonun halk sağlığına verdiği zarara dikkat çekti. Başkan Donald J. Trump’ın, yanlışlıkla koronavirüsü durdurabileceğini iddia ettiği etkisiz ilaç ve dezenfektanları kullandığına dikkat çekti.
“Bu, bilimin önemli bir görevidir; yalnızca yeni şeyler bulmak değil, aynı zamanda bulduğumuz gerçeklerin alternatif gerçekler değil, gerçek gerçekler olduğuna kamuoyunu ikna etmek” dedi.
“Toplumumuz giderek karmaşıklaştıkça ve bilim odaklı hale geldikçe, gerçeğin nerede olduğunu ve neyin komplo teorisi, şarlatanlık, alternatif tıp veya sahte bilimi oluşturduğunu belirlemek için kesinlikle bilimsel yönteme bağımlı hale geliyor.”